25 grudnia 2014

Pierwsza egzoplaneta odkryta przez misję K2

Analizując dane zebrane z testowego okresu nowej fazy misji K2 Kepler astronomowie potwierdzili odkrycie pierwszej egzoplanety, po ponad rocznej przerwie w obserwacjach spowodowanej awarią drugiego z czterech kół reakcyjnych sondy.

Aby sonda mogła utrzymywać odpowiednie położenie potrzebne są przynajmniej trzy sprawne koła reakcyjne. Gdy w maju 2013 roku uległo awarii drugie koło, nastąpiło uśpienie misji. Jednak astronomowie i inżynierowie zajmujący się sondą wymyśli, że do tego celu można wykorzystać ciśnienie światła słonecznego. Do tej pory Kepler ma na swoim koncie blisko tysiąc odkrytych planet a kolejne cztery tysiące czekają na potwierdzenie. Kamera na pokładzie sondy odkrywa planety metodą tranzytu. Dochodzi do niego wtedy, gdy planeta przechodzi przed tarczą macierzystej gwiazdy a układ znajduje się dokładnie w płaszczyźnie obserwacji. Można wtedy zaobserwować niewielki spadek jasności gwiazdy i dzięki temu jest możliwe wykrycie planety.

Andrew Vanderburg badał ogólnodostępne dane zebrane podczas testów misji K2 w lutym 2014 roku. Wraz z danymi uzyskanymi ze spektrografu HARPS-North potwierdzono to odkrycie. Spektrograf wykrył kołysanie gwiazdy spowodowane przyciąganiem grawitacyjnym planety krążącej wokół niej. Nowoodkryta planeta otrzymała nazwę HIP 116454b. Jej średnica wynosi 2,5 średnicy Ziemi i okrąża swoją macierzystą gwiazdę po bardzo ciasnej orbicie z okresem obiegu wynoszącym 9 dni. Gwiazda jest mniejsza i chłodniejsza niż nasze Słońce co powoduje, że na planecie nie ma warunków do powstania życia w takiej formie, w jakiej je znamy. Układ jest zlokalizowany w odległości 180 lat świetlnych od Ziemi w kierunku gwiazdozbioru Ryb.

Nowa faza misji będzie między innymi wyszukiwać jasne pobliskie gwiazdy, które mogą posiadać planety, dzięki czemu będzie możliwe lepsze ich zbadanie i dokładne poznanie ich składu chemicznego. K2 będzie też obserwować gromady gwiazd, aktywne galaktyki oraz supernowe. Małe planety, takie jak HIP 116454b, krążące wokół jasnej gwiazdy są idealnymi dla astronomów do prowadzenia naziemnych pomiarów ich masy. Korzystając z pomiarów K2 wielkości oraz pomiarów masy z urządzeń naziemnych astronomowie mogą wyznaczyć gęstość planety by ustalić czy jest ona skalista, wodna czy gazowa. Dzięki misji Kepler wiadomo, że planety większe od Ziemi ale mniejsze od Neptuna są dość powszechne w galaktyce. Odkąd w maju 2014 roku miska K2 oficjalnie rozpoczęła swoją pracę, sonda obserwowała ponad 35.000 gwiazd i zebrała dane o gromadach gwiazd, gęstych obszarach formowania się gwiazd i kilka obiektów planetarnych w naszym Układzie Słonecznym.

Źródło: Kepler

Urania - Postępy Astronomii

23 grudnia 2014

Gwiazdy w gromadach wydają się być w tym samym wieku

Przyglądając się bliżej nocnemu niebu możemy zauważyć, że gwiazdy nie występują pojedynczo. Grupują się w gromady zawierające niekiedy miliony składników. Do niedawna sądzono, że najstarsze z gromad gwiazd zawierają obiekty powstałe w różnym czasie, o zróżnicowanym wieku pojawienia się wynoszącym nawet 300 milionów lat. Nowe badania, których wyniki zamieszczono 17.12.2014r. na łamach czasopisma Nature sugerują, że formowanie się gwiazd w gromadach jest bardziej skomplikowane niż dotychczas sądzono.

Korzystając z danych pozyskanych z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a zespół badaczy z Instytutu Astronomii i Astrofizyki Kavli (KIAA) w Pekinie oraz Narodowego Obserwatorium Astronomicznego Chińskiej Akademii Nauk odkrył, że w dużych gromadach w średnim wieku wszystkie gwiazdy powstały w tym samym czasie. Gwiazdy rozpoczynają swoje życie jako kłębiące się obłoki gazu i pyłu. Przyciągane grawitacyjnie obłoki powoli łączą się w gęste kule, zwiększając swoją masę, co w konsekwencji prowadzi do ich rozgrzewania i zainicjowania procesu przekształcania wodoru w hel. W następstwie tego zdarzenia uwalniana zostaje energia skutkująca świeceniem gwiazd. Miliardy lat później, zapasy wodoru ulegają wyczerpaniu, spalanie wodoru występuje tylko w powłoce otaczającej rdzeń, co prowadzi do zmiany temperatury powierzchniowej.

Obserwując posiadającą 2 miliardy lat gromadę gwiazd NGC1651 ¬- zlokalizowaną w Wielkim Obłoku Magellana - naukowcy dopatrywali się zarówno zmian temperatury wynikającej z wyczerpania zapasów wodoru (na czym skupiano się do tego czasu) oraz zmian temperatury, która występuje w przypadku spalania wodoru tylko w powłoce wokół jądra. Astronomowie potwierdzili spodziewane szerokie wahania temperatury gwiazd kończących swe zasoby wodoru, natomiast z zaskoczeniem zaobserwowali niewielkiej zmiany jasności gwiazd o podobnej temperaturze w przypadku gwiazd spalających wodór w powłoce otaczającej jądro. Brak zmienności temperatury wśród takich gwiazd doprowadził naukowców do wniosku, że wszystkie gwiazdy w tej gromadzie muszą być w tym samym wieku 80 milionów lat.

NGC1651 jest najlepszym przykładem populacji gwiazd, które są w jednakowym wieku. Badania wykazują, że być może w gromadach w średnim wieku, gwiazdy powstały w tym samym czasie. Dekadę temu astronomowie sądzili, że gwiazdy w gromadzie mają ten sam wiek. Jednak pomysł ten upadł, gdy zaobserwowano obecność gwiazd w różnym wieku pewnej gromady, w tej najstarszej i posiadającej największą liczbę gwiazd w naszej Drodze Mlecznej. Najważniejsze spostrzeżenia autorów badań sugerują, że szeroki zakres jasności widzialnej gwiazd wyczerpujących zasoby wodoru w jądrze mogą w rzeczywistości być spowodowane rotacją gwiazd. Dzieje się tak ponieważ dwie gwiazdy będące dokładnie w tym samym wieku mogą wykazywać różne poziomy obserwowalnej temperatury, jeżeli rotują w znacząco różnym tempie. Większość obecnych modeli nie bierze jeszcze pod uwagę rotacji gwiazd.


Źródło:
Nature

Urania - Postępy Astronomii

12 grudnia 2014

Zimne kosmiczne środowisko idealne dla rodzących się gwiazd

Nowe badania uzyskane z kosmicznego teleskopu Herschela oraz Spitzera i Hullbe’a sugerują, że chłodne kosmiczne środowisko jest idealne dla powstawania nowych gwiazd. Unikatowe wyniki pokazują nowy wymiar ewolucji galaktyk.

Astronomowie chcą zrozumieć, dlaczego galaktyki w lokalnym wszechświecie dzielą się na dwie główne kategorie: młodsze spiralne (jak nasza Droga Mleczna), w których tworzą się nowe gwiazdy, oraz starsze eliptyczne, w których proces powstawania gwiazd już się zakończył. Astronomowie zbadali ogromną liczbę danych z archiwum teleskopów NASA Spitzer i Hubble oraz ESA Herschel dotyczących galaktyki eliptycznej, która przeszła w swojej przeszłości duże zmiany wynikające z gwałtownych zderzeń ze swoją sąsiadką. W wyniku tej kolizji zmieniły się nie tylko struktura i kolor galaktyki, ale także stan gazu, który znajduje się w jej wnętrzu, co powoduje trudności w formowaniu się nowych gwiazd.

NGC 3226 znajduje się w odległości 50 mln lat świetlnych od nas. Z galaktyki wydobywają się gazowe pętle. Również z jej towarzysza NGC 3227 wypływają włókna materii. Wynika z tego, że istniała tam trzecia galaktyka, zanim została pochłonięta przez NGC 3226, co rozproszyło jej fragmenty po całym obszarze. Ogromna część tych resztek rozciąga się na odcinku 100.000 lat świetlnych docierając bezpośrednio do jądra NGC 3226. Ten długi ogon kończy się zakrzywionym pióropuszem w dysku gorącego wodoru i pierścienia pyłu. Zawartość ogona będącego prawdopodobnie odłamkami tej galaktyki opada na NGC 3226, ściągana przez jej grawitację.

W wielu przypadkach dodawanie materii do galaktyki powoduje jej odmładzanie, wywołując nowe cykle narodzin gwiazd dzięki zastygającym razem gazowi i pyłowi. Mimo to dane z trzech teleskopów potwierdzają, że NGC 3226 ma bardzo niski wskaźnik powstawania gwiazd. Wydaje się, że w tym przypadku materia opadająca na NGC 3226 nagrzewa się w trakcie zderzania się z pozostałym galaktycznym gazem i pyłem, studząc formowanie się gwiazd zamiast je napędzać. Wynik mógłby być inny, gdyby we wnętrzu NGC 3226 znajdowała się supermasywna czarna dziura. Napływ gazu i pyłu mógłby się zakończyć tylko opadaniem na nią. Astronomowie odkryli, że gaz nie opada do centrum galaktyki, karmiąc znajdującą się tam supermasywną czarną dziurę, a raczej zawiesza się w gorącym dysku i nie pozwala na tworzenie się nowych gwiazd i prawdopodobnie powoduje niepokojący wzrost czarnej dziury w tym momencie.

NGC 3226 uważana jest za coś pomiędzy młodą „niebieską” i starą „czerwoną” galaktyką. Kolory odnoszą się głównie do galaktyki – niebieskie światło jest wypromieniowywane przez gigantyczne, młode gwiazdy, czerwone przez dorosłe. Opadając na NGC 3226 gorący gaz podlega ochłodzeniu do temperatury formujących się gwiazd. Obserwacje w ultrafiolecie i świetle widzialnym sugerują, że NGC 3226 mogła w przeszłości wyprodukować więcej gwiazd, czego efektem jest jej kolor, coś pomiędzy czerwonym i niebieskim. Najnowsze badania wykazują, że te oznaki „młodości” muszą być rzeczywiście powolnym przejściem na wyższy poziom powstawania gwiazd, zanim opadający gaz opuścił scenę. Wynika z nich także, że galaktyka ciągle ewoluuje i być może w przyszłości stworzy jeszcze nowe gwiazdy. Ciągle uczymy się tego, w jaki sposób młode galaktyki ewoluują w stare.



Źródło: Spitzer Caltech

Urania - Postępy Astronomii

Gwiazda z dyskiem pyłowym zasilanym przez otaczającą materię

Międzynarodowy zespół astronomów publikuje obraz młodej gwiazdy z otaczającym ją dyskiem pyłowym, który wciąż jest zasilany z otoczenia. Zja...